届二轮复习 晶体结构与性质 专题卷全国通用.docx

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届二轮复习晶体结构与性质专题卷全国通用

晶体结构与性质

一、单选题（每小题只有一个正确答案）

1．下列性质适合分子晶体的是（　　）

A．熔点1070℃，易溶于水，水溶液能导电

B．熔点1003.1℃，液态时导电，水溶液导电

C．能溶于CS2，熔点112.8℃，沸点444.6℃

D．熔点97.81℃，易液化，液态时不导电

2．下列对晶体的判断正确的是（）

A．在水溶液中导电的晶体一定是离子晶体

B．熔融状态导电的晶体一定是金属晶体

C．固态、熔融态都不导电的晶体一定是原子晶体

D．固态不导电、熔融态导电的晶体一定是离子晶体

3．硼和镁形成的化合物刷新了金属化合物超导温度的最高记录。

如图是该化合物的晶体结构单元：

镁原子间形成正六棱柱，且棱柱的上下面还各有一个镁原子；6个硼原子位于棱柱的侧棱上，则该化合物的化学式可表示为（）

A．MgBB．Mg3B2C．MgB2D．Mg2B3

4．下列物质中的离子键最强的是（）。

A．KClB．CaCl2C．MgOD．Na2O

5．下列化学式能真实表示物质分子组成的是（）

A．SO2B．SiCC．KClD．NaOH

6．如表所示的五种元素中,W、X、Y、Z为短周期元素,这四种元素的原子最外层电子数之和为22。

下列说法正确的是（）

A．气态氢化物的稳定性：

Y＞X＞Z

B．X、Y两种元素形成的化合物只有两种

C．物质WY2、W3X4、WZ4均有熔点高、硬度大的特性

D．T元素的单质具有半导体的特性,T与Z元素可形成化合物TZ4

7．离子晶体稳定性取决于晶体中晶格能的大小。

判断KCl、NaCl、CaO、BaO四种晶体稳定性由高到低的顺序是（）

A．KCl＞NaCl＞BaO＞CaOB．NaCl＞KCl＞CaO＞BaO

C．CaO＞BaO＞NaCl＞KClD．CaO＞BaO＞KCl＞NaCl

8．下列关于金属键、离子键的叙述中不正确的是（　　）

A．金属键与离子键类似，也是一种电性作用，其没有方向性和饱和性

B．在化学键中，有阳离子必有阴离子

C．金属的导电性、延展性、导热性均与金属键有关

D．构成金属键的自由电子在整个金属内部的三维空间中做自由运动

9．下列关于H2NCH2COOH和CH3CH2NO2的说法不正确的是（　　）

A．都是有机物B．都是共价化合物

C．都是离子化合物D．互为同分异构体

10．金刚石是典型的原子晶体，下列关于金刚石的说法中错误的是（　　）

A．晶体中不存在独立的“分子”

B．含有1molC的金刚石中，形成的共价键有2mol

C．是自然界中硬度最大的物质

D．化学性质稳定，即使在高温下也不会与氧气发生反应

11．下列晶体中由原子直接构成的单质有（）。

A．硫B．生铁C．金刚石D．金属镁

12．下列各组中的两种物质发生变化时，所克服的作用力属于同种类型的是（）

A、二氧化硅和氯化镁熔化B、碘和氯化铵受热变成气体

C、水和干冰的气化D、氯化钠和氯化氢溶于水

13．下列说法正确的是（　　）

A．离子化合物的熔点一定比共价化合物的高

B．二氧化碳分子中存在共价键和分子间作用力

C．非极性键也可以存在于化合物中

D．甲烷、氨和水都是由极性键结合而成的极性分子

14.金属的下列性质中和金属晶体无关的是（　）

A．良好的导电性B．反应中易失电子

C．良好的延展性D．良好的导热性

15．二茂铁[（C5H5）2Fe]的发现是有机金属化合物研究中具有里程碑意义的事件，它开辟了有机金属化合物研究的新领域。

已知二茂铁熔点是173℃（在100℃时开始升华），沸点是249℃，不溶于水，易溶于苯、乙醚等非极性溶剂。

下列说法不正确的是（）

A．二茂铁属于分子晶体

B．在二茂铁结构中，C5H

与Fe2＋之间形成的化学键类型是离子键

C．已知：

环戊二烯的结构式为：

，则其中仅有1个碳原子采取sp3杂化

D．C5H

中一定含π键

二、填空题

16．东晋《华阳国志·南中志》卷四中已有关于白铜的记载，云南镍白铜（铜镍合金）闻名中外，曾主要用于造币，亦可用于制作仿银饰品。

回答下列问题：

（1）镍元素基态原子的价电子排布式为___________，第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性最小的元素是___________

（2）硫酸镍溶于氨水形成[Ni（NH3）6]SO4蓝色溶液。

在[Ni（NH3）6]SO4中Ni2+与NH3之间形成的化学键称为___________，提供孤电子对的成键原子是___________。

金属镍粉在CO气流中轻微加热,生成无色挥发性液体Ni（CO）n,推测Ni（CO）n的晶体类型为___________；与Ni（CO）n中配体互为等电子体的离子的化学式为___________（写出一个即可）.

（3）单质铜及镍都是由___________键形成的晶体；元素铜与镍的第二电离能分别为：

ICu=1958kJ·mol–1、INi=1753kJ·mol–1，ICu>INi的原因是____________。

（4）某铜金合金晶体具有面心立方最密堆积的结构.在晶胞中,Au原子位于顶点,Cu原子位于面心,则该合金中Au原子与Cu原子个数之比为_____________,若该晶胞的边长为acm,则合金的密度为_____________g·cm-3（只要求列算式,不必计算出数值,阿伏伽德罗常数为NA）

17．X、Y、Z、U、W是原子序数依次增大的前四周期元素。

其中Y的原子核外有7种运动状态不同的电子；X、Z中未成对电子数均为2；U是第三周期元素形成的简单离子中半径最小的元素；W的内层电子全充满，最外层只有1个电子。

请回答下列问题：

（1）U在周期表中的位置。

X、Y、Z的第一电离能从大到小的顺序是（用元素符号表示，下同）。

（2）写出W的价电子排布图。

（3）根据等电子体原理，可知化合物XZ的电子式是。

（4）X、Y、Z的最简单氢化物的键角从大到小的顺序是（用化学式表示），原因是。

（5）由元素Y与U元素组成的化合物A，晶胞结构如右图所示（黑球表示Y原子，白球表示U原子），请写出化合物A的化学式，其中Y元素的杂化方式是。

（6）U的晶体属立方晶系，其晶胞边长为405pm，密度是2.70g/cm，通过计算确定其晶胞的类型（填简单立方堆积、体心立方堆积或面心立方最密堆积）（已知：

4053≈6.64×107）

18．据报道科研人员应用计算机模拟出结构类似C60的物质N60。

已知：

①.N60分子中每个氮原子均以N—N键结合三个N原子而形成8电子稳定结构；②.N—N键的键能为167kJ/mol，N≡N键的键能为942kJ/mol。

试回答下列问题：

（1）N60组成的晶体为_______晶体，其熔、沸点比N2的_______（高或低），其原因是__________。

（2）1molN60分解成N2时吸收或释放的热量为________________kJ。

（3）常温常压下，向50mL0.4mol/L的NaOH溶液中加入过量的稀H2SO4，测得放热akJ.写出上述反应的热化学方程式：

____________。

19．铁和铜都是日常生活中常见的金属，有着广泛的用途。

请回答下列问题：

（1）铁原子核外电子排布式为。

（2）配合物Fe（CO）x常温下呈液态，熔点为-20.5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂，据此可判断Fe（CO）x晶体属于______（填晶体类型）．Fe（CO）x的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为18，则x=______。

Fe（CO）x在一定条件下发生反应：

Fe（CO）x（s）

Fe（s）+xCO（g）。

已知反应过程中只断裂配位键，则该反应生成物含有的化学键类型有、。

（3）K3[Fe（CN）6]溶液可用于检验（填离子符号）。

CN-中碳原子杂化轨道类型为，C、N、O三元素的第一电离能由大到小的顺序为（用元素符号表示）。

（4）铜晶体铜碳原子的堆积方式如图所示。

①基态铜在元素周期表中位置。

②每个铜原子周围距离最近的铜原子数目。

（5）某M原子的外围电子排布式为3s23p5，铜与M形成化合物的晶胞如图所示（黑点代表铜原子）。

①该晶体的化学式为。

②已知铜和M的电负性分别为1.9和3.0，则铜与M形成的化合物属于（填“离子”、“共价”）化合物。

③已知该晶体的密度为ρg·cm-3，阿伏伽德罗常数为NA，则该晶体中铜原子和M原子之间的最短距离为pm（只写计算式）。

20．2015年8月28日，由中国稀土行业协会储氢材料分会主办的“2015中国稀土储氢论坛”在山东省枣庄召开，与会代表共同研究解决储氢合金产业化发展过程中存在的各类问题，为储氢材料未来的发展寻求创新之路。

钛（Ti）、钒（V）、镍（Ni）、镧（La）等在储氢材料方面具有广泛的用途。

下面是一些晶体材料的结构示意图。

请回答下列问题：

（1）写出镍原子的核外电子排布式：

__________________。

（2）钛金属晶体的原子堆积方式如图1所示，则每个钛原子周围有_________个紧邻的钛原子。

（3）镧系合金是稀土系储氢合金的典型代表。

某合金储氢后的晶胞如图2所示，该合金的化学式为__________，1mol镧形成的该合金能储存___________mol氢气。

（4）嫦娥三号卫星上的PTC元件（热敏电阻）的主要成分——钡钛矿晶体结构如图3所示，该晶体经X射线分析鉴定，重复单位为立方体，边长为acm。

顶点位置被Ti4+所占据，体心位置被Ba2+所占据，所有棱心位置被O2-所占据。

①该晶体中的O元素与H形成的化合物的中心原子的杂化类型为_____________，其分子空间构型为______________。

②写出该晶体的化学式：

__________________。

③若该晶体的密度为ρg/cm3，阿伏加德罗常数的值为NA，则a=________cm。

三、实验题

21．随着科学技术的发展，阿伏加德罗常数的测定手段越来越多，测定的精度也越来越高。

现有一种简单可行的测定方法，具体步骤为：

①准确称取mg干燥后的NaCl固体细粒并转移到定容仪器A中；

②用滴定管向A仪器中加苯，不断振荡，继续加苯到A仪器的刻度，

计算出NaCl固体的体积Vcm3。

（1）步骤①中仪器A最好使用_______________（填序号）

A．量筒B．烧杯C．容量瓶D．试管

（2）步骤②中是否用酸式滴定管还是用碱式滴定管_____________，理由是__________。

（3）能否用水代替苯_________，理由是_____________________。

（4）已知NaCl晶体中，靠得最近的Na+、Cl－间的距离为acm（如图），则用上述方法测得的阿伏加德常数NA的表达式为_______________。

四、推断题

22．周期表前三周期元素A、B、C、D，原子序数依次增大，A的基态原子的L层电子是K层电子的两倍；B的价电子层中的未成对电子有3个；C与B同族；D的最高价含氧酸为酸性最强的无机含氧酸。

请回答下列问题：

（1）C的基态原子的电子排布式为____________________；D的最高价含氧酸酸性比其低两价的含氧酸酸性强的原因是____________________。

（2）杂化轨道分为等性和不等性杂化，不等性杂化时在杂化轨道中有不参加成键的孤电子对的存在。

A、B、C都能与D形成中心原子杂化方式为____________的两元共价化合物。

其中，属于不等性杂化的是______________（写化学式）。

以上不等性杂化的化合物价层电子对立体构型为___________，分子立体构型为__________________。

（3）以上不等性杂化化合物成键轨道的夹角___________（填“大于”、“等于”或“小于”）等性杂化的化合物成键轨道间的夹角。

由于C核外比B多一层电子，C还可以和D形成另一种两元共价化合物。

此时C的杂化轨道中没有孤对电子，比起之前C和D的化合物，它的杂化轨道多了一条。

其杂化方式为_______________。

（4）A和B能形成多种结构的晶体。

其中一种类似金刚石的结构，硬度比金刚石还大，是一种新型的超硬材料。

其结构如下图所示（图1为晶体结构，图2为切片层状结构），其化学式为____________。

实验测得此晶体结构属于六方晶系，晶胞结构见图3。

已知图示原子都包含在晶胞内，晶胞参数a=0.64nm，c=0.24nm。

其晶体密度为_____________（已知：

a=0.64nm，c=0.24nm，结果精确到小数点后第2位

图1A和B形成的一种晶体结构图图2切片层状结构图3晶胞结构

（图2和图3中：

○为N原子、●为C原子）

23．A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素，A2-和B+具有相同的电子构型；C、D为同周期元素，C核外电子总数是最外层电子数的3倍；D元素最外层有一个未成对电子。

回答下列问题：

（1）四种元素中电负性最大的是________（填元素符号），其中C原子的核外电子排布式为________；

（2）单质A有两种同素异形体，其中沸点高的是________（填分子式），原因是________；A和B的氢化物所属的晶体类型分别为______和_______；

（3）C和D反应可生成组成比为1：

3的化合物E，E的立体构型为________，中心原子的杂化轨道类型_______；

（4）化合物D2A的立体构型为________，中心原子的价层电子对数为________，单质D与湿润的Na2CO3反应可制备D2A，其化学方程式为_______；

（5）A和B能够形成化合物F，其晶胞结构如图所示，晶胞参数a=0.566nm，F的化学式为________，晶胞中A原子的配位数为_______；列式计算晶体F的密度_______。

五、计算题

24．某些金属晶体（Cu、Ag、Au）的原子按面心立方的形式紧密堆积，即在晶体结构中可以划出一块正立方体的结构单元，金属原子处于正立方体的八个顶点和六个侧面上，试计算这类金属晶体中原子的空间利用率。

25．单晶硅的晶体结构与金刚石一种晶体结构相似，都属立方晶系晶胞，如图：

（1）将键联的原子看成是紧靠着的球体，试计算晶体硅的空间利用率（计算结果保留三位有效数字，下同）。

（2）已知Si—Si键的键长为234pm，试计算单晶硅的密度是多少g/cm3。

参考答案

1．C

【解析】①熔点1070℃，易溶于水，水溶液导电，属于离子晶体，不合题意；②熔点10.31℃，液态不导电，说明液态时，只存在分子，没有离子，溶于水后，电离出自由移动的离子，水溶液中能导电，属于分子晶体，符合题意；③能溶于CS2，熔点112.8℃，沸点444.6℃，符合分子晶体的特点，符合题意；④金属钠熔点97.81℃，质软、导电，密度为0.97g·cm－3，属于金属晶体的特点，不符合题意；综上，只有②③符合题意，C正确；正确选项C。

2．D

【解析】A选项中的晶体也可能是分子晶体（如冰醋酸）；B选项中的晶体也可能是离子晶体；C选项中的晶体也可能是分子晶体；D项中固态不导电而熔融态导电的晶体一定是离子晶体。

3．B

【解析】试题分析：

Mg原子处于晶胞顶点与面心上，顶点上Mg原子为6个晶胞共用，面心上的Mg原子为2个晶胞共用，B原子位于棱柱的侧棱上为三个晶胞共用，故晶胞中镁原子个数=12×

+2×

=3，B原子个数=6×

=2，所以镁原子和硼原子个数比为3：

2，则其化学式为Mg3B2，故选：

B。

考点：

考查晶胞的有关计算

4．C

【解析】离子键的强弱与离子本身所带电荷的多少及半径有关，半径越小，离子键越强，离子所带电荷越多，离子键越强，在所给阳离子中，Mg2＋带两个正电荷，且半径最小，在阴离子中，O2－带两个单位的负电荷，且半径比Cl－小。

故MgO中离子键最强。

5．A

【解析】A．SO2为非金属氧化物，属于分子晶体，晶体中只存在分子，能用SO2能表示物质分子组成，故A正确；B．Si02为原子晶体，是由硅原子和氧原子以共价键构成的空间网状结构，没有Si02分子，故B错误；C．KCl为离子化合物，只有钾离子和氯离子，没有分子，故C错误；D．NaOH为离子化合物，只有钠离子和氢氧根离子，没有分子，故D错误；故选A。

点睛：

掌握常见物质晶体类型及常见分子晶体是解答的关键，化学式能真实表示物质分子组成的是分子晶体，常见的分子晶体有：

所有非金属氢化物、部分非金属单质（金刚石、晶体硅等除外）、部分非金属氧化物（二氧化硅等除外）、几乎所有的酸、绝大多数的有机物晶体，据此进行判断。

6．D

【解析】

试题分析：

W、X、Y、Z为短周期元素，这四种元素的原子最外层为22，则X、Y为第二周期元素，W、Z为第三周期元素，设X的最外层电子为x，则Y、W、Z的最外层电子数分别为x+1、x-1、x+2，所以x+x+1+x-1+x+2=22，解得x=5，即X为N，Y为O，W为Si，Z为Cl，W与T同主族，则T为Ge，A、非金属性Z＞Y＞X，故气态氢化物的稳定性：

Z＞Y＞X，A项错误；B、X、Y两种元素形成的化合物有，一氧化氮、二氧化氮、三氧化二氮等，B项错误；C、物质WY2、W3X4、WZ4分别为二氧化硅、氮化硅、四氯化硅，四氯化硅属于分子晶体，C项错误；D、T元素的单质具有半导体的特性,T与Z元素可形成化合物TZ4，D项正确；答案选D。

考点：

考查元素推断

7．C

【解析】

试题分析：

离子晶体的离子半径越小，晶格能越大，则晶体的稳定性越高，离子半径Na+＜K+，稳定性NaCl＞KCl，Ca2+＜Ba2+，稳定性CaO＞BaO；离子所带电荷数越多，晶格能越大，则晶体的稳定性越高，离子电荷数Na+=Cl-＜O2-=Ba2+，有稳定性BaO＞NaCl，稳定性由高到低的顺序是CaO＞BaO＞NaCl＞KCl，故选C。

考点：

考查了获取信息的能力和晶体稳定性与晶体中晶格能的相关知识。

8．B

【解析】A.金属键与离子键类似，是金属阳离子与自由电子的作用，也是一种电性作用，自由电子为整个金属的所有阳离子所共有，所以金属键没有方向性和饱和性，故A正确；B.金属晶体中有阳离子，但没有阴离子，故B错误；C.金属键是由金属阳离子与自由电子形成的作用力，金属能发生形变及导电、导热，则金属具有金属光泽及良好的导电性和导热性，这些性质均与金属键有关，故C正确；D.自由电子在金属中自由运动，为整个金属的所有阳离子所共有，所以构成金属键的自由电子在整个金属内部的三维空间中做自由运动，故D正确；故选B。

9．C

【解析】

试题分析：

H2NCH2COOH和CH3CH2NO2都是共价化合物，都含有碳元素，属于有机物，它们的分子式相同，而结构不同，属于同分异构体，故选C。

考点：

考查了物质的分类和化学键与物质的种类的关系以及同分异构体的相关知识。

【答案】D

【解析】

试题分析：

A、在金刚石中，碳原子以共价键结合成空间网状结构，不存在具有固定组成的分子，A正确；B、碳原子的最外层电子数是4个，单键是由2个电子构成的，则含有1molC的金刚石中，形成的共价键有2mol，B正确；C、由于碳的原子半径比较小，碳与碳之间的共价键键能高，所以金刚石的硬度很高，C正确；D、由于金刚石是碳的单质，所以可以在空气或氧气中燃烧生成CO2分子，D错误，答案选D。

考点：

考查金刚石结构和性质的有关判断

11．C

【解析】硫、金刚石、金属镁均为单质，但硫单质是由S8分子构成的，属于分子晶体；生铁是合金；金刚石是原子晶体，是由碳原子直接构成的单质；金属镁属于金属晶体，由金属阳离子和自由电子构成。

12．C

【解析】

试题分析：

A．二氧化硅属于原子晶体，需要克服共价键，氯化镁属于离子晶体，需要克服离子键，所以克服作用力不同，故A不选；B．碘属于分子晶体，需要克服分子间作用力，氯化铵属于离子晶体，需要克服离子键，所以克服作用力不同，故B不选；C．水和干冰都属于分子晶体，需要克服分子间作用力，故C选；D．氯化钠属于离子晶体，需要克服离子键，氯化氢属于分子晶体，需要克服共价键，所以克服作用力不同，故D不选；故选C。

【考点定位】考查晶体的类型

【名师点晴】明确晶体的构成微粒是解本题关键，原子晶体中需要克服共价键，分子晶体中需要克服分子间作用力，离子晶体中需要克服离子键，金属晶体需要克服金属键，根据晶体类型判断即可，据此分析解答。

13．C

【解析】若共价化合物是原子晶体，如SiO2的熔点比一般的离子化合物的熔点要高，故A错；分子间作用力不存在于分子内，只存在于分子间，B错；H2O2中存在非极性键，故C正确；甲烷是非极性分子，故D错。

14.【答案】B

【解析】答案A，C，D都是金属共有的物理性质，这些性质都是由金属晶体所决定的，答案B，金属易失电子是由原子的结构决定的，所以和金属晶体无关．

15．B

【解析】试题分析：

A、根据二茂铁的物理性质，熔点低，易升华，易溶于有机溶剂，说明二茂铁为分子晶体，故说法正确；B、碳原子含有孤电子对，铁原子含有空轨道，两者形成配位键，故说法错误；C、1号碳原子含有4个σ键无孤电子对，杂化类型为sp3，2、3、4、5碳原子有3个σ键无孤电子对，杂化类型为sp2，因此仅有1个碳原子采取sp3杂化，故说法正确；D、C5H5－中，碳原子没有达到饱和，存在碳碳双键，成键原子间只能形成一个σ键，另一个键必然形成π键，故说法正确。

考点：

考查晶体的特点、杂化类型、化学键等知识。

16．

（1）1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2

（2）配位键、N、分子晶体、C22—

（3）金属铜失去的是全充满的3d10电子，镍失去的是4s1电子

（4）1：

3（197+64×3）/NAa3

【解析】

试题分析：

（1）Ni元素原子核外电子数为28，根据构造原理知其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2，3d能级上的未成对电子数为2，第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同的元素为C和O，电负性最小的元素是C。

（2）Ni2+提供空轨道，NH3中N原子含有孤电子对，二者之间形成配位键。

金属镍粉在CO气流中轻微加热生成无色挥发性液体Ni（CO）n，熔点较低，推测Ni（CO）n的晶体类型为分子晶体；与Ni（CO）n中配体CO互为等电子体的离子的化学式为C22-。

（3）单质铜及镍都属于金属晶体，都是由金属键形成的晶体；Cu+的外围电子排布为3d10，Ni+的外围电子排布为3d84s1，Cu+的核外电子排布更稳定，失去第二个电子更难，元素铜的第二电离能高于镍的。

（4）晶胞中Au处于顶点，Cu处于面心，则晶胞中Au原子数目为8×1/8=1、Cu原子数目=6×1/2=3，故Au与Cu原子数目之比为1：

3；该晶胞属于面心立方密堆积，1mol晶胞质量为197+64×3g，若该晶胞的边长为acm，1mol晶胞的体积为则NAa3cm3，则该合金的密度为（197+64×3）/NAa3g·cm-3。

考点：

考查物质结构与性质，涉及核外电子排布、空间构型与杂化方式判断、配位键、氢键、电离能、晶胞计算等

17．

（1）第三周期IIIA族（1分）N＞O＞C（1分）

（2）

（3）

（4）（4）CH4＞NH3＞H2O

三种氢化物的中心原子价层电子对数均为四，VSEPR模型均为正四面体形，但中心原子的